«Ионные уравнения реакций». 8-й класс

Тип урока: комбинированный.

Технология построения урока: изучение нового материала, первичное закрепление.

Вид урока: объяснительно-иллюстративный с элементами проблемного обучения.

Цель урока: показать суть химических реакций, протекающих в растворах и научить учащихся составлять ионные уравнения реакций.

Задачи.

Дидактические:

• на основе усвоенных понятий о реакциях обмена и электролитической диссоциации веществ разных классов развить понятие “реакции ионного обмена”, сформировать у учащихся представление о сущности реакций ионного обмена; закрепить понятие “реакции нейтрализации”;
• научить школьников применять знания о диссоциации кислот, оснований, солей при написании ионных уравнений реакций;
• научить составлять эмпирические, полные и сокращённые ионные уравнения; по сокращённому ионному уравнению определять продукты реакции;
• экспериментально доказать, что реакции в растворах электролитов являются реакциями между ионами; выявить условия, при которых они идут практически до конца;
• дать первоначальные представления о качественных реакциях.

Развивающие:

• развивать положительные мотивы учебно-познавательной деятельности, интерес к предмету, творческую инициативу и активность;
• совершенствовать учебные умения школьников при составлении химических уравнений, при выполнении лабораторных опытов; развивать умение соблюдать правила техники безопасности при работе в химическом кабинете;
• продолжить формирование химической речи учащихся, творческого мышления, правил научного общения, умение наблюдать за происходящим опытом и на основе наблюдений, делать аргументированные выводы, прогнозировать результат деятельности;
• продолжить развивать общеучебные умения и навыки, логическое мышление, умение применять знания и собственный опыт в различных ситуациях, в том числе и проблемных: умение анализировать, делать вывод; умения работать самостоятельно и в группе.

Воспитательные:

• содействовать воспитанию у учащихся организованности, аккуратности при проведении эксперимента, чувство ответственности, уверенности в себе, требовательности к себе; умения организовывать взаимопомощь при проведении групповой работы, духа соревновательности при выполнении упражнений; умения проводить самооценку.

Опорные знания:  основные положения ТЭД, диссоциация кислот, щелочей, солей.

Основные понятия темы: реакции ионного обмена, ионные реакции, ионные уравнения, молекулярные (эмпирические) уравнения реакций, полные и сокращённые ионные уравнения реакций, реакции нейтрализации

Межпредметные связи: электропроводность веществ - связь с уроками физики. Составление ионных уравнений: связь с уроками математики.

Методы и приемы организации обучения:

Технологии (в т.ч. элементы): технология развития критического мышления.

Методы: репродуктивный, частично-поисковый, исследовательский.

Форма организации познавательной деятельности: фронтальная, парная, групповая.

Ресурсы:

• Учебник: Габриелян О.С. Химия. 8 класс: Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. – 14-е изд., перераб. – М.: Дрофа, 2008. – 270 с.: ил.
• Технические средства: компьютер, проектор .
• Реактивы: растворы CaCl₂, AgNO₃, BaCl₂ и Na₂SO₄, K₂CO₃ и H₂SO₄, NaOH и H₂SO₄, CuSO₄, KNO₃ и NaCl,  пипетка, пробиркодержатель, чистые пробирки, фенолфталеин.
• Инструктивные карты для лабораторной работы.
• Видеоопыт “Реакции ионного обмена, протекающие с выделением газа”, “Реакции нейтрализации”

План урока

1. Организационный момент – 1 мин.

2. Стадия вызова

1) Актуализация знаний и умений, проверка домашнего задания – 5 мин.

2) Мотивация учебной деятельности учащихся. – 3 мин.

3. Стадия осмысления

1) Постановка цели и задач урока - 1 мин.

2) Изучение нового материала – 7 мин.

- Физкультминутка: зрительный тренажёр “Поймай снежинку”. - 1 мин.

3) Первичное закрепление изученного на уроке - Выполнение лабораторной работы - 15 мин.

4. Контроль и самопроверка знаний - 5 мин.

5. Подведение итогов (Рефлексия) - 5 мин.

6. Домашнее задание – 2 мин.

Ход урока

1. Организационный момент

Учитель: Приветствие. Проверка готовности учащихся к уроку.

2. Стадия вызова

2.1. Актуализация опорных знаний учащихся, проверка знаний учащихся прошлого материала

Учитель предлагает ответить всему классу на вопросы.

Фронтальный опрос по определениям:

• Процесс растворения – это физический или химический процесс, докажите это?
• Какие вещества называются электролитами и неэлектролитами?
• Какие вещества к ним относятся?
• Почему растворы электролитов проводят электрический ток?
• Как называется процесс распада веществ на ионы при растворении в воде? Что такое ионы?
• С образованием каких ионов диссоциируют растворы кислот, солей и щелочей?
• Какие основания называются щелочами?

Учитель предлагает учащимся в тетради ответить на вопросы заданий по вариантам.

Задание №1: Выпишите формулы веществ ,составляющих выигрышный путь, как в игре “крестики-нолики”, где три вещества являются: 1 вариант - электролитами, 2 вариант - неэлектролитами.

Задание №2. Запишите, диссоциацию веществ, какие ионы входят в состав веществ – назовите их?

Задание №3. “Допиши определение…”.

2.2. Мотивация учебной деятельности учащихся

Учитель: Исследования показали, что ионы бывают бесцветные и окрашенные. Обратите внимание, на демонстрационном столе находятся пробирки с растворами хлорида бария и сульфата натрия. В водном растворе они находится в виде ионов. Обратите внимание, что растворы бесцветны, ионы-бесцветны.

Задаёт вопросы учащимся:

• Какие ионы входят в состав этих веществ?
• Какие “цветные” ионы вы знаете?

Создание проблемной ситуации:

Учитель: Проведём два эксперимента (демонстрационный опыт), в которых попарно взаимодействуют бесцветные вещества.

Опыт №1. Смешивает - хлорид бария и сульфат натрия (кристаллические) и их растворы.

Учитель:

• Почему в первом случае реакция не протекает, а во втором – наблюдаем выпадение осадка?
• Что происходит с веществом при растворении их в воде? Какова роль воды?
• Какое вещество выпало в осадок?

Опыт №2. Смешиваем кристаллические хлорид натрия и сульфат калия. Добавляем воду к кристаллическим веществам.

Формулировка проблемного вопроса:

• Почему же в случае с хлоридом бария и сульфатом натрия реакция протекает в растворе, а в случае с сульфатом калия и хлоридом натрия не наблюдаем признаков протекания реакции, реакция не протекает ни в одном растворе, ни при смешивании кристаллических веществ.

3. Стадия осмысления

3.1. Постановка учебной задачи и цели урока

Учитель: Сегодня нам и предстоит выяснить:

• Что может происходить в растворе между ионами?
• Какие взаимодействия между ними возможны?

Отвечая на проблемный вопрос (опираясь на  знания о реакциях обмена и условиях их протекания до конца, а также электролитической диссоциации кислот, солей, оснований при растворении в воде), нам предстоит научиться:

• определять и объяснять произойдет химическая реакция или нет, т.е. пройдет ли она до конца;
• раскрывать сущность химических реакций с позиции теории электролитической диссоциации,
• записывать уравнения в трех видах: молекулярном, полном и сокращенном ионном; пользоваться алгоритмом, памяткой и таблицей растворимости;

3.2. Изучение нового материала.

Учитель: Запишите тему урока: “Ионные уравнения реакций”

• Какие слова вам уже знакомы в этом новом понятии?
• Запишить уравнения проведенных реакций:

BaCl₂+Na₂SO₄= BaSO₄+2NaCl
K₂SO₄+NaCl= KCl+Na₂SO₄

• Определите тип химической реакции?
• Вспомните, какие реакции называются реакциями обмена?
• В каких случаях возможно протекание данных реакций? (В первой реакции обмена в осадок выпадает нерастворимый сульфат бария, а во второй все вещества растворимые и поэтому протекать данная реакция не может.)

Учитель: Следовательно, не всегда при сливании попарно растворов солей можно говорить о протекании реакции обмена. Попробуем разобраться, какими составными частями обмениваются сложные вещества в свете представлений теории электролитической диссоциации (ТЭД).

Реакции протекает в растворе, где вещества находятся в виде ионов, а не молекул. И правильнее записывать уравнения реакций не только в молекулярном виде (взаимодействие молекул), но и в ионном виде, где отражается взаимодействия между реально существующими частицами в растворах солей, оснований и кислот.

Итак, запишем определение - реакции между ионами – ионными реакциями, а уравнения таких реакций - ионными уравнениями.

Составить ионное уравнение достаточно просто. Надо только запомнить, что в ионном виде в уравнении реакции представляют только сильные электролиты.

- Разбор алгоритма составления ионных реакций (таблица выведена на экран, на каждую парту раздается алгоритм составления ионных уравнений и лист с правилами составления ионных уравнений, по которым работают весь урок).

Правила составления ионных уравнений реакций

• Сильные электролиты записывают в виде ионов.
• Формулы слабых электролитов (в том числе и воды), нерастворимых и газообразных веществ записываются в молекулярной форме.
• Если вещество выпадает в осадок, то рядом с его формулой ставят стрелку, направленную вниз; а если в ходе реакции выделяется газообразное вещество, то рядом с его формулой ставят стрелку, направленную вверх.
• Сумма зарядов в левой части ионного уравнения равна сумме зарядов в правой части ионного уравнения

Учитель: Используя знания о диссоциации веществ, напишем уравнения, проведенных реакций в ионном виде. Сливая растворы BaCl₂ и Na₂SO₄, мы наблюдаем образование осадка.

Чтобы записать полное ионное уравнение реакции необходимо пользоваться таблицей растворимости солей и оснований. И так, обе исходные соли – сильные электролиты, полностью диссоциирующие в воде, а вот BaSO₄, – нерастворимое соединение, не диссоциирующее в воде, поэтому его переписываем в молекулярном виде. Итак, уравнение реакции между веществами можно записать так:

Что же произошло при сливании растворов? Видно, что в левой и правой частях ионного уравнения записаны одинаковые ионы. Эти ионы -ион натрия и хлорид-ионы ^- в реакции не участвовали, они остались такими, какими были до сливания растворов, следовательно, мы можем исключить их обозначение из левой и правой частей полного ионного уравнения. Что осталось? Ионы бария и сульфат- ионы - именно они принимают участие в образовании осадка, ионы соединились и образовали сульфат бария – осадок.

Это уравнение показывает, что суть данной реакции сводится к взаимодействию Ba²⁺ и SO₄^2- , в результате которого образуется осадок BaSO₄.

Данные ионы могли входить в состав любого растворимого электролита и наблюдалась бы аналогичная реакция.

По таблице растворимости выберите любые другие электролиты, содержащие ионы.

Учитель: Итак, полное ионное уравнение – это запись всех веществ в ионной форме с учетом коэффициентов, кроме веществ выпавших в осадок или газообразных

Сокращенное ионное уравнение – уравнение без указания ионов, которые не принимают участие. По результатам его видно, какие ионы образовали то, что нерастворимо или малорастворимо — газообразные продукты или реагенты, осадки или малодиссоциирующие вещества.

Мы с вами и ответили на проблемный вопрос, который поставили в начале урока?

Если слить растворы двух электролитов и между ними произойдет химическая реакция, то это будет взаимодействие определенных ионов.

Физкультминутка. Зрительная гимнастика.

3.3. Первичное закрепление изученного на уроке. Лабораторная работа

Учитель предлагает учащимся провести опыты с соблюдением правил ТБ в парах, обсудить и составить ионные уравнений, обменяться полученными результатами.

Учащиеся знакомятся с содержанием лабораторных опытов в инструктивной карте (см. приложение).Вспоминают основные правилами ТБ при выполнении лабораторных опытов.

Распределяют роли по выполнению соответствующих опытов. Выполняют опыты в парах, используя предложенное лабораторное оборудование и реактивы, опираясь на инструктивную карту , делают соответствующие записи в тетради/

Лабораторный опыт № 1. “Реакции, идущие с образованием нерастворимых (малорастворимых) веществ”. (Приложение)

Лабораторный опыт № 2. “Реакции с образованием газообразных веществ”. (Приложение)

Лабораторный опыт № 3. “Реакции, идущие с образованием слабого электролита”. (Приложение)

Лабораторный опыт № 4. “Обратимое взаимодействие между ионами”. (Приложение)

4. Контроль и самопроверка знаний

Учитель: Реакции ионного обмена широко используются в практических целях, например, для осаждения ионов, приносящих существенный вред людям и животным. Предложите решение следующей задачи (задания и ответы высвечиваются на слайде).

Задача 1. Предложите ионные реакции для очистки сточных вод автотранспортного предприятия от катионов Pb²⁺ и Cu²⁺, оказывающих токсическое действие на живые организмы.

Задача 2. “Меткий стрелок”. Выпишите ионы, которые попадут в цель.

Задание 3. Установите соответствие между сокращенным ионным уравнением и исходными веществами в молекулярном уравнении химической реакции:

5. Подведение итогов урока. Рефлексия

Итак, давайте подведём итоги нашего урока, достигнуты ли наши цели урока, оценим результаты своей работы.

Обсуждение, формулировка результатов урока:

• Научились проводить реакции ионного обмена и рассмотрели реакции, протекающие в растворах электролитов с образованием осадка, газа или малодиссоциирующего вещества.
• Узнали, что реакции в растворах электролитов сводятся к реакциям между ионами.
• Сокращенные ионные уравнения показывают сущность процесса, протекающего между растворами электролитов.

Карта самооценки:

1. Работа в классе:

• отвечал на вопросы учителя;
• дополнял ответы других учеников;
• работал у доски;
• работал самостоятельно в тетради;
• выполнял самостоятельно лабораторную работу
• рецензировал ответы других;
• выполнил итоговое задание.

2. Работа в группе:

• участвовал в обсуждении проблемы;
• доказывал свою точку зрения;

3. Для меня не было подходящего задания.

4. За урок я набрал …баллов

5. Сегодня на уроке я узнал( научился)

6. Вызвало затруднение…..

7. За урок я бы себе поставил оценку ..

6. Домашнее задание

Воспользуйтесь материалом § 37, если это будет необходимо, дополнительной информацией из Интернета. Предложите решение следующей задачи:

1) Задача (обязательное): С какими веществами может реагировать фосфорная кислота, образуя а) газ; б) воду; в) осадок? Запишите уравнения реакций в молекулярном, полном и сокращённом ионном видах.

2) Задача (творческое задание – по желанию): В сточных водах гальванического цеха химического завода обнаружены катионы Fe₃⁺, Fe₂⁺, Ni²⁺ и анионы Cl^-, SO₄^2-. Как с помощью реакций ионного обмена можно очистить эти стоки?

3) Подготовить сообщение (дополнительно - по желанию): О значении реакции ионного обмена, например, образование осадочных пород (гипс, известняк, другие соли), появление камней в почках животных и человека, осаждения ионов, приносящих существенный вред людям и животным (используя дополнительную литературу).